- •Вопрос 1
- •Вопрос 2 Ряд Фурье в комплексной форме.
- •Вопрос 3 Спектр непериодического сигнала
- •Вопрос 6 Спектр произведения сигналов
- •Вопрос7Равенство Парсеваля
- •Вопрос 8 Гильбертово пространство
- •Вопрос 9 акф
- •Вопрос 10 Узкополосный сигнал
- •Вопрос 12 дпф
- •Вопрос 11 Аналитический сигнал
- •Вопрос 13 бпф
- •Вопрос 14 z-преобразование
- •Вопрос 15 Случайные процессы.
- •Вопрос16 Моментные функции случайных процессов
- •Вопрос17 Стационарные и эргодические случ.Процессы.
- •Вопрос 18
- •Вопрос 19 Узкополосные случайные сигналы
- •Вопрос 20 Закон Рэлея
- •Вопрос 21 Закон Райса
- •Вопрос 24 Функции Уолша
Вопрос 21 Закон Райса
Случайные величины, распределенные по закону Рэлея, встречаются во многих задачах. Исследуем огибающую суммы гармонического сигнала и узкополосного нормального шума. Часто бывает необходимо определить статистические свойства сигнала, наблюдаемого на выходе некоторого частотно-избирательного устройства, например, резонансного усилителя.
Будем
считать, что помимо флуктуационного
гауссова шума с центральной частотой
,
равной резонансной частоте усилителя,
на выходе присутствует также
детерминированный гармонический сигнал
с известной амплитудой
.
Простейшей
задачей является нахождение одномерной
плотности вероятности огибающей
суммарного колебания. Считая, что
полезный сигнал
,
в то время как шум
,
запишем выражение реализации суммарного
процессаX(t)
.Данный
случайный процесс узкополосен, поэтому
его реализация может быть выражена
посредством медленно меняющихся
огибающейU(t)
и начальной фазы
:
.
Очевидно между парами
имеется связь:
(6.59)
Легко проверить, что якобиан D этого преобразования равен U. Тогда, поскольку двумерная плотность вероятности:

В новых переменных имеем.
(6.60)
Теперь чтобы получить одномерную плотность вероятности огибающей, следует проинтегрировать правую часть формулы (6.60) по угловой координате в результате чего находим:
(6.61)
Данная
формула выражает закон, получивший
название закона Райса. Отметим, что при
,
т.е. в отсутствие детерминированного
сигнала, закон Райса переходит в закон
Рэлея.
На
рисунке представлены графики плотности
вероятности случайной величины,
распределённой по закону Райса при
различных отношениях
![]()
Отметим,
что если амплитуда детерминированного
сигнала значительно превышает
среднеквадратический уровень шума,
т.е.
>>1
то при
можно воспользоваться асимптотическим
представлением модифицированных функций
Бесселя с большим аргументом:
Подставив
это выражение в (6.61), имеем
(6.62)
Т.е.
огибающая результирующего сигнала
распределена в этом случае приближённо
нормально с дисперсией
и математическим ожиданием
.
Практически считают, что уже при
огибающая результирующего сигнала
нормализуется.
Вопрос 24 Функции Уолша
Для
представления дискретных сигналов
используются в основном функции Уолша.
Чаще всего используются функции Уолша,
которые на отрезке своего существования
принимают лишь значения
.
Введём
безразмерное время
,
тогдаk-ая
функция Уолша обозначается символом
.
Разложение
сигнала в ряд по функциям Уолша на
заданном отрезке времени имеет вид:![]()
-
коэффициенты ряда.
Графики функций Уолша




